טיטניום דרגה 2 הוא טיטניום טהור מסחרית ללא מיתוג. בניגוד לסגסוגות טיטניום המתקשות משקעים כגון Ti-6Al-4V, לא ניתן לחזק את דרגה 2 על ידי תהליכי טיפול בחום קונבנציונליים, כולל טיפול בתמיסה, כיבוי והזדקנות. טיפול בחום יכול לשמש רק עבור חישול כדי לרכך את החומר, לשחרר מתח פנימי, או להחזיר את המשיכות, אבל לא יכול להגביר את החוזק המכני או הקשיות שלו. לכן, עבודה קרה הופכת לדרך החשובה ביותר לשפר את התכונות המכניות של טיטניום דרגה 2.
עבודה קרה מתייחסת לתהליכי דפורמציה פלסטיים המבוצעים בטמפרטורת החדר או מתחת לטמפרטורת התגבשות מחדש של החומר, לרבות גלגול קר, שרטוט קר, הטבעה קרה, כיפוף, הנחתה ושחול. במהלך תהליכים אלו, המבנה הגבישי הפנימי של טיטניום עובר שינויים ברורים: נוצרים ומתרבים מספר רב של נקעים בתוך הגרגרים, והגרגרים מתארכים, נדחסים או מעודנים. שינויים מיקרו-סטרוקטורליים אלה מעכבים מאוד תנועת נקע נוסף, מה שמוביל ישירות לעלייה בחוזק התפוקה, חוזק המתיחה והקשיות. תופעה זו מכונה התקשות מתח או התקשות עבודה.
עם העלייה בעיוות עבודה קרה, הקשיות והחוזק של טיטניום דרגה 2 עולים ברציפות, בעוד שהמשיכות וההתארכות פוחתות בהתאם. תחת עיוות קור נמוך, החומר שומר על יכולת צורה טובה תוך השגת שיפור חוזק מתון. תחת עיוות קור גבוה, ניתן לשפר מאוד את החוזק והקשיות, מה שהופך אותו למתאים לחלקים הדורשים קשיחות גבוהה ועמידות בפני שחיקה, כגון מחברים, קפיצים, חלקים מבניים דקים ומכשירים כירורגיים.
בייצור תעשייתי בפועל, תהליך העבודה הקרה של טיטניום דרגה 2 נמצא בשימוש נרחב וניתן לשליטה. היצרנים יכולים לספק מוצרים במזג אוויר שונה, כגון מצב חישול (מצב רך) ומצב עבודה קר / מתקשה, כדי לעמוד בדרישות יישום שונות. עבור יישומים הדורשים גם יכולת צורה מתונה בייצור וגם חוזק גבוה בשירות, ניתן לתכנן נהלי עבודה קרים מתאימים כדי להשיג את איזון הביצועים הנדרש.
יש להדגיש שלמרות שעבודה קרה יכולה להקשיח טיטניום דרגה 2 באופן משמעותי, עיוות קור מוגזם יהפוך את החומר לשביר מדי ויגביר את הסיכון להיסדק במהלך העיבוד. לכן, בייצור בפועל, לרוב נעשה שימוש במספר שלבי עבודה קרים בתוספת חישול ביניים כדי לשלוט בקשיות ובגמישות בטווח סביר.
לסיכום, טיטניום דרגה 2 בהחלט יכול להתקשות בעבודה קרה, ועבודה קרה היא שיטת החיזוק החשובה והיעילה ביותר לחומר זה. על ידי שליטה בכמות העיוות הקרה, ניתן להתאים במדויק את הקשיות, החוזק והגמישות של טיטניום דרגה 2 כדי לענות על הצרכים של יישומים תעשייתיים שונים כולל הנדסה ימית, התפלת מי ים, ציוד כימי ורכיבים מבניים מדויקים.
